Mechanische Eigenschaften im Detail

Streckgrenze und Zugfestigkeit

Streckgrenze: Wie bereits erwähnt, kann die Streckgrenze von Bauplatten aus niedrig legiertem Stahl je nach Sorte variieren. Beispielsweise kann eine gängige Sorte eine Streckgrenze von etwa 345 MPa haben. Die Streckgrenze ist die Spannung, bei der das Material beginnt, eine bleibende plastische Verformung zu zeigen. Bei strukturellen Anwendungen ist diese Eigenschaft von entscheidender Bedeutung, da sie die maximale Belastung bestimmt, die die Struktur tragen kann, ohne wesentliche und dauerhafte Formänderungen zu erfahren.

Zugfestigkeit: Die Zugfestigkeit stellt die maximale Belastung dar, der das Material standhalten kann, bevor es bricht. Sie liegt im Allgemeinen über der Streckgrenze und kann zwischen etwa 470 MPa und über 620 MPa liegen. Der Unterschied zwischen Streckgrenze und Zugfestigkeit gibt einen Hinweis auf die Duktilität des Materials. Ein größerer Unterschied impliziert eine höhere Duktilität, was bedeutet, dass das Material vor dem Versagen stärker plastisch verformt werden kann.

Duktilität und Dehnung

Duktilität ist die Fähigkeit eines Materials, sich ausdehnen oder plastisch verformen zu lassen, ohne zu brechen. Die Dehnung ist ein Maß für die Duktilität und wird normalerweise als prozentuale Längenzunahme einer Probe während eines Zugversuchs ausgedrückt. Strukturplatten aus niedriglegiertem Stahl weisen typischerweise eine gewisse Dehnung auf, die es ermöglicht, sie während der Herstellung in verschiedene Formen zu bringen. Beispielsweise ist bei vielen Stahlsorten eine Dehnung von etwa 17 - 22 % üblich, sodass der Stahl zu Strukturbauteilen wie Trägern und Säulen gebogen oder gewalzt werden kann.

Schlagzähigkeit

Die Schlagzähigkeit wird mithilfe von Tests wie dem Charpy-V-Kerbtest gemessen. Die Ergebnisse dieser Tests zeigen, wie gut das Material plötzlichen Stößen standhält. Strukturplatten aus niedrig legiertem Stahl sind so konzipiert, dass sie eine gute Schlagzähigkeit aufweisen, um Schäden durch Ereignisse wie Erdbeben (in Gebäudestrukturen), Fahrzeugkollisionen (in Brückenstrukturen) oder herabfallenden Gegenständen (in Industriestrukturen) zu widerstehen.

Chemische Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit

Rolle von Legierungselementen bei der Korrosionsbeständigkeit

Einige Legierungselemente spielen eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit von niedriglegiertem Stahl. Chrom bildet beispielsweise eine passive Oxidschicht auf der Oberfläche des Stahls, die ihn vor Oxidation und Korrosion schützt. Nickel kann auch die Korrosionsbeständigkeit verbessern, insbesondere in Umgebungen mit spezifischer chemischer Belastung. Die Kombination dieser Legierungselemente kann den Stahl im Vergleich zu reinem Kohlenstoffstahl widerstandsfähiger gegen Rost und andere Formen der Korrosion machen.

Korrosionsanfällige Umgebungen und Schutzmaßnahmen

In korrosiven Umgebungen wie Küstengebieten (aufgrund salzhaltiger Luft), Industrieumgebungen mit chemischen Dämpfen oder Unterwasseranwendungen können zusätzliche Schutzmaßnahmen erforderlich sein. Dazu können Lackieren, Verzinken oder die Verwendung anderer Beschichtungen gehören, um die Korrosionsbeständigkeit der Strukturplatten aus niedrig legiertem Stahl weiter zu verbessern. Beispielsweise kann bei einer Küstenbrücke die Stahlkonstruktion mit einer hochwertigen Korrosionsschutzfarbe gestrichen werden und außerdem über ein Opferanodensystem zum Schutz vor Salzwasserkorrosion verfügen.

 

 

 

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